網(wǎng)絡(luò)通信工作原理

學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程2、了解OSI模型的基本知識(shí)3、了解TCP/IP協(xié)議的基本知識(shí)4、了解三種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)第一頁(yè)，共23頁(yè)。思考問(wèn)題1.結(jié)合日常生活中的郵政運(yùn)輸系統(tǒng)，可分為幾個(gè)組成部分？它們各自完成了什么樣的功能？2.它們之間都有什么樣的約定？沒(méi)有這些約定信件能否很順利傳送？3.我們現(xiàn)在進(jìn)行的是兩種語(yǔ)言的通信，如果我們的范圍擴(kuò)大到幾個(gè)國(guó)家，或全世界，要能正常通信應(yīng)怎么辦？第二頁(yè)，共23頁(yè)。兩封信的旅程12345678第三頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程網(wǎng)絡(luò)的所有功能都建立在數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸上數(shù)據(jù)的傳輸需要有相應(yīng)的格式和協(xié)議。第四頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信過(guò)程中的協(xié)議1、OSI參考模型

開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OpenSystemsInterconnection，簡(jiǎn)稱OSI參考模型），由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)。2、TCP/IP協(xié)議體系

包含多個(gè)協(xié)議，主要有TCP協(xié)議（傳輸控制協(xié)議）和IP協(xié)議（互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）等協(xié)議組成，是實(shí)際運(yùn)行的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。第五頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程1、OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議采用層次性的結(jié)構(gòu)模型，將網(wǎng)絡(luò)分成若干層次，每個(gè)層次負(fù)責(zé)不同的功能，每一個(gè)層次中共同遵守相應(yīng)的約定即協(xié)議。OSI參考模型將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分成七層，具體如下：第六頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程郵政系統(tǒng)OSI系統(tǒng)我們寄出去的可能有信、書、日用品等日常用品，五花八門

應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層郵局收到我們的物品后，都會(huì)用布袋裝起來(lái)，一袋一袋的，看上去每個(gè)袋子都一樣

現(xiàn)在郵局要開(kāi)始運(yùn)送了，先和對(duì)方的郵局聯(lián)系協(xié)調(diào)好，確?？蛇_(dá)接下來(lái)貨物到了車隊(duì)這里，車隊(duì)要確保貨物運(yùn)輸路上正常到達(dá)對(duì)方，選擇什么樣的車，車子性能怎么樣，加滿油能走多遠(yuǎn)，要加多少次能到從甲地到乙地的路不是一條直路，可能有不少岔路口，也要拐不少?gòu)?，在那岔路口選擇那條路走，拐彎時(shí)怎么拐都要指揮好我們收到的貨物很多，每輛的容量是有限的，就要分好多車裝，每輛車按順序編號(hào)）最后車子走在道路上，有公路、鐵路等電腦中的各式各樣的文件一樣，像甲乙同學(xué)聊天用的語(yǔ)音、視頻、文本等網(wǎng)絡(luò)的表示層則把應(yīng)用層的數(shù)據(jù)進(jìn)行文本格式化，顯示代碼轉(zhuǎn)換，形成統(tǒng)一格式

會(huì)話層負(fù)責(zé)建立、維持、協(xié)調(diào)通信。傳輸層負(fù)責(zé)建立、維護(hù)和拆除傳輸層的連接網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)也一樣，這就是網(wǎng)絡(luò)層的功能，決定傳輸路由

數(shù)據(jù)也一樣，一個(gè)數(shù)據(jù)包會(huì)很大，不容易發(fā)送，要將它們拆分成數(shù)據(jù)幀，為防止錯(cuò)亂要進(jìn)行編址、編碼。數(shù)據(jù)在雙絞、光纖等線路上傳送到對(duì)方，傳達(dá)到目的地后，所有的工作就相反，在甲地第七頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程1、OSI參考模型第八頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程1、OSI參考模型第九頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程1、OSI參考模型在網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中，數(shù)據(jù)在不同的層次中傳輸，在發(fā)送過(guò)程中，數(shù)據(jù)從高層（應(yīng)用層）出發(fā)向下逐層到達(dá)底層（物理層），在此過(guò)程中，各層都要為數(shù)據(jù)增加本層的協(xié)議，最終通過(guò)物理層傳輸出去；在接受過(guò)程中，數(shù)據(jù)從底層（物理層）向上逐層到達(dá)高層（應(yīng)用層），在此過(guò)程中，各層需要為數(shù)據(jù)去掉本層的協(xié)議。第十頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程2、協(xié)議概念在OSI每一個(gè)功能層中，通信雙方都要共同遵守的約定，我們把這種約定稱之為協(xié)議比如說(shuō)，首先我們寫好信后，要讓這封信能寄出去，我們就得貼郵票。而郵票，就是我們和郵政局的約定，我交8毛錢給郵政局，那么你要負(fù)責(zé)幫我把信送到。而郵政局呢，也和運(yùn)輸部門有個(gè)類似的約定。通過(guò)這一系列的約定，我們可以保證我們所寫的信能送到我們想要送到的目的地。

第十一頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程注意郵票作為協(xié)議是不是一塵不變的呀？郵票做為約定不是一成不變的。比如說(shuō)，剛剛解放前，也許送信只需要幾分前。而現(xiàn)在人民的生活富裕了，相應(yīng)的，一封信是8毛錢。也就是說(shuō)，協(xié)議，或者約定完全是按照當(dāng)時(shí)的情況做出的適當(dāng)?shù)奶幚?。如果情況出現(xiàn)變化，協(xié)議一樣可以隨著情況而做出改變，這是因?yàn)?，協(xié)議完全是人為約定的。第十二頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程2、TCP/IP協(xié)議體系

TCP/IP協(xié)議是目前因特網(wǎng)中使用最頻繁的協(xié)議，它是一個(gè)有多種協(xié)議組成的協(xié)議簇，TCP協(xié)議和IP協(xié)議是最重要的核心協(xié)議。第十三頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層InternetE-mail發(fā)送過(guò)程發(fā)信端TCP/IP收信端TCP/IP第十四頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)交換技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)的發(fā)送方與接收方通常不是直接連接在一起的，而是需要經(jīng)過(guò)若干個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)接，如要通過(guò)若干個(gè)路由器、交換機(jī)等設(shè)備，這就需要用到數(shù)據(jù)交換技術(shù)。

數(shù)據(jù)交換技術(shù)重要有三種類型：

電路交換技術(shù)

報(bào)文交換技術(shù)

分組交換技術(shù)第十五頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)交換技術(shù)1、電路交換技術(shù)

A.與電話交換方式的工作過(guò)程很類似；

B.兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)通信子網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換之前，首先要在通信子網(wǎng)中建立一個(gè)實(shí)際的物理線路連接，然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；

C.在通信中自始至終使用該條鏈路進(jìn)行信息傳輸，而不允許其它計(jì)算機(jī)和終端同時(shí)共享該條鏈路。(((數(shù)據(jù)甲乙交換機(jī)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)優(yōu)點(diǎn)：提供一條專用的線路，比較可靠，穩(wěn)定。缺點(diǎn)：占用一條線路之后，別人不能使用。電路空閑較大第十六頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)交換技術(shù)2、報(bào)文交換技術(shù)

報(bào)文交換技術(shù)不需要事先建立物理線路，它將發(fā)送的數(shù)據(jù)作為一個(gè)整體發(fā)送給中間設(shè)備，由中間設(shè)備現(xiàn)行存儲(chǔ)后選擇合適路線轉(zhuǎn)發(fā)下一交換設(shè)備。第十七頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)交換技術(shù)2、報(bào)文交換技術(shù)

FDCA存儲(chǔ)數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)發(fā)送給C存儲(chǔ)數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)發(fā)送給D存儲(chǔ)數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)發(fā)送給F存儲(chǔ)數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)發(fā)送給乙甲乙數(shù)據(jù)提高了通信線路的利用率，但延時(shí)較大第十八頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)交換技術(shù)3、分組交換技術(shù)

分組交換技術(shù)是報(bào)文交換技術(shù)的改進(jìn)，它將數(shù)據(jù)分成一個(gè)個(gè)分組，通過(guò)不同的中間設(shè)備和線路同時(shí)進(jìn)行發(fā)送，效率比報(bào)文技術(shù)要高，成本卻要低。第十九頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)交換技術(shù)3、分組交換技術(shù)

A數(shù)據(jù)BC分組1分組2分組3分組4分組5甲乙兼有電路交換和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)，分組交換比電路交換的電路利用率高，比報(bào)文交換的傳輸延時(shí)小，交互性好。第二十頁(yè)，共23頁(yè)。數(shù)據(jù)交換技術(shù)任務(wù)：請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)閱讀書本P60的實(shí)踐內(nèi)容，并完成表格3-6的內(nèi)容。第二十一頁(yè)，共23頁(yè)。課堂小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)通信的過(guò)程，了解了OSI模型和TCP/IP協(xié)議，熟悉了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)過(guò)程，掌握樂(lè)3種數(shù)據(jù)交換技術(shù)的特點(diǎn)和模式，這些知識(shí)對(duì)我們掌握網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用有著很好的鋪墊作用。第二十二頁(yè)，共23頁(yè)。練一練1．OSI模型將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分成（）A．四層B．五層C．七層D．九層2、市電話網(wǎng)在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，在源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間有一條利用中間節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的物理連接線路。這種市電話話網(wǎng)采用()技術(shù)。A．報(bào)文交換B．電路交換C．分組交換D．?dāng)?shù)據(jù)交換3、OSI七層模型中，網(wǎng)卡的作用屬于哪一層（）A．應(yīng)用層B．表示層C．傳輸層D．物理層4、